第十一章 聚丙烯腈纤维材料的着色

由于均聚丙烯腈制得的聚丙烯腈纤维不易染色,手感和弹性都较差,还常呈现脆性,不适应纺织加工和服用的要求。为了改善纤维的性能,在聚合时需加入少量其他单体,一般采用三种单体共聚。目前,国内生产的腈纶基本上都是三元共聚的,腈纶是仅次于涤纶和锦纶的重要合成纤维,以丙烯腈(CH2CH—CN)为主要单体(含量≥85%),也称为第一单体;第二单体是含酯基的化合物,用来改善纤维的弹性、韧性和柔软性;第三单体为各种可离子化的酸性基团,可达到改善纤维的亲水性和染色性能的目的。

腈纶的热稳定性不如涤纶和锦纶,对热处理比较敏感,具有较大的热塑性。温度升高时,在不受外力作用的条件下,收缩形变较大。但耐热性能较好,在125℃热空气中,放置32天,强度不变;在150℃热空气中经20h,其强度下降不到5%。随着第二、第三单体的加入,耐热性有所下降。腈纶在空气中长时间受热会变黄。

腈纶的吸湿性比较差,在合成纤维中属中等。三元共聚的聚丙烯腈纤维可采用阳离子染料或酸性染料染色。

聚丙烯腈属碳链高分子物,其大分子主链对酸、碱比较稳定,然而其侧基——氰基在酸、碱的催化作用下会发生水解,先生成酰氨基,进一步水解生成羧基。水解的结果使聚丙烯腈转变为可溶性的聚丙烯酸而溶解,造成纤维失重,强力降低,甚至完全溶解。在水解反应中,烧碱的催化作用比硫酸强,聚丙烯腈纤维在强碱条件下处理易发黄。

腈纶对常用的氧化性漂白剂的稳定性良好;对常用的还原剂,如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和保险粉也较稳定。